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做高聚物分析测试找科标分析实验室高聚物的导电性(1)高聚物的导电机理高聚物主要存在两种导电机理:①一般高聚物主要是离子电导。有强极性原子或基团的高聚物在电场下产生本征解离,可产生导电离子。非极性高聚物本应不导电,理论比体积电阻为1025Ω.cm,但实际上要大许多数量级,原因是杂质(未反应的单体、残留催化剂、助剂以及水分)离解带来的。②聚合物导体、半导体主要是电子电导。(2)导电性的表征对聚合物加一个直流电源时,通过的电流为表面电流和体积电流之和:相应地电阻也可以分为体积电阻和表面电阻为了比较不同材料的导电性,通常用电阻率表示。体积电阻率(又称比体积电阻)(Ω.cm)表面电阻率(又称比表面电阻)(Ω)式中:s,,,分别为试样的面积、厚度、电极的长度和电极间的距离。电阻率(未特别注明时指体积电阻率)是材料最重要的电学性质之一。按将材料分为导体、半导体和绝缘体三类。导体0~103Ω.cm半导体103~108Ω.cm绝缘体108~1018Ω.cm以上有时也用电导率表示,电导率是电阻率的倒数。做高聚物分析测试找科标分析实验室测定电阻率的方法是一个三电极装置(10-1),改变连接方式就可以测或。图10-1三电极装置示意图(阴影部分为电极,为环形电极的周长)(3)影响导电性的因素①极性聚合物的导电性远大于非极性聚合物。②共轭体系越完整,导电性越好。③结晶度增大使电子电导增加,但离子电导减少。④“杂质”含量越大,导电性越好。⑤温度升高,电阻率急剧下降,导电性增加,利用这点可以测定,因为时~1/T曲线有突变。(4)导电性高分子导电性高分子可分为以下三类。①结构型:聚合物自身具有长的共轭大键结构,如聚乙炔、聚苯乙炔、聚酞菁铜等,通过“掺杂”可以提高导电率6~7个数量级,一个典型例子是用AsF3掺杂聚乙炔。做高聚物分析测试找科标分析实验室②电荷转移复合物:由电子给体分子和电子受体分子组成的复合物,目前研究较多的是高分子给体与小分子受体的复合物,如聚2-乙烯吡啶或聚乙烯基咔唑作为高分子电子给体。碘作为电子受体,可做成高效率的固体电池。③添加型:在树脂中添加导电的金属(粉或纤维)或炭粒等组成。其导电机理是导电性粒子相互接触形成连续相而导电,因而金属粉的含量要超过50%。(5)电击穿在强电场下,聚合物从介电状态变为导电状态,称为电击穿。击穿强度(又称介电强度)定义为击穿时电极间的平均电位梯度,即击穿电压Ub和样品厚度h之比。Eb=Ub/hEb表征材料所能承受的最大电场强度,是高聚物绝缘材料的一项重要指标。聚合物绝缘材料的Eb一般为107V/cm左右。介电击穿机理可分为本征击穿(电击穿)、热击穿、化学击穿、放电击穿等,往往是多种机理综合发生。
本文标题:高聚物的导电性
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